分析帶負荷更換跌落式熔斷器組合裝置的研制

內蒙古電力（集團）有限責任公司包頭供電局 楊文杰 劉 明 馮國棟

我國城鄉立體推進電力企業完善帶電作業的有效方式，有效提升了城鄉進程拓展10kV配電線路分支線等帶電檢修作業的重要意義。分析目前城市化進程發展電力趨勢，如果在停電狀態下檢修相關作業操作，易導致居民造成用電量劇增，結合跌落式的熔斷器方式，以及相關居民用電采用帶電作業跌落式的熔斷器，主要用于10kV檢修配電線路、分支線，提升配電變壓器有效保障短路保護的裝置設備，為了縮短帶電作業時間，結合構架、三相引線、橫擔處絕緣遮蔽進行安裝，觀察在拆除環節需要注意事項，減少客戶停電時間過長，有效控制耗費大量時間需，避免了停電對用戶造成不必要的經濟損失，及時更換跌落式的熔斷器方法，通過探究設計裝置的整體結構部件功能，提高裝置各部件所需材料比對實物裝置，創新制作裝置在現場使用耐壓試驗后的檢驗效果[1]。

1 采用絕緣手套縮短帶電更換作業時間

在帶電作業環節中，采用跌落式的熔斷器方式，由于該裝置體積小，重量輕，使用維護方便，結構簡潔，可靠性較高等優勢，易于廣泛應用。小型配電變壓器所采用的跌落式熔斷器的帶電作業方式，要求頻率控制在50Hz，其中的額定電壓控制在35kV，因此需要電力系統中315kVA 控制跌落式熔斷器的“投、切”操作開關方法，起到控制斷路及過載保護的作用；為了保護性時間，完成供電可靠性更換跌落式熔斷器的作業方式（帶負荷與不帶負荷更換作業方式）。控制作業點在作業狀態時的電源，無需停電。負荷必須轉檢修狀態進行作業時，才能提升變壓器供電，有效提高電力用戶的最大化利益。這項帶負荷更換的作業技術條件，需要帶負荷更換作業保障工具齊全狀態下，完成多種因素限制開展帶電檢修維護作業的實效性。本文結合帶電更換熔斷器設計相關的輔助工具，有效解決帶電作業進行負荷轉移熔絲斷電處理作業，以及處理易造成人員及設備傷害的問題，在實際操作中觀察關鍵節點以及相關故障危險點，有效提出預防控制管理措施。

2 分析帶電處理跌落式熔斷器的技術要求

2.1 概念及組成結構

探究帶負荷更換高壓熔斷器的輔助裝置的跌落式熔斷器，主要采用安裝支架、瓷體、上/下樁頭、熔絲與熔絲管組成。熔絲管的兩端依靠熔絲連接動觸頭，并將動觸頭推進鴨嘴較突出部位后，全面控制磷銅片對應制成上靜觸頭頂著上動觸頭，從而將熔絲管牢固卡在“鴨嘴”里。電流熔絲出現短路狀態時，電弧作用控制熔絲管的內襯，電弧產生大量的鋼紙管氣體，迅速封死熔絲管上端，同時控制住向下端噴出氣體，用于熔斷熔絲同時吹滅電弧，觀察溶絲管失去溶絲系緊力，出現的上下動觸頭狀態，控制相對熔絲管迅速跌落及觀察自身重力，上、下靜觸頭的彈簧片狀態，確保電路斷開，有效切除故障線路及故障設備的安全操作措施。

本文采用的絕緣手套方法應用跌落式熔斷器的作業法，確保作業人員借助絕緣手套操作斗臂車、其余絕緣設施狀態時，達到與大地絕緣實施帶電作業，同時穿戴絕緣手套及防護用具，確保與周邊物體時刻保持絕緣與隔離狀態，才能接近帶電體，實施帶電檢修維護的作業方式。由于更換熔斷器時，確保變壓器的配電方式，處于低壓側無負荷狀態，使用絕緣手套及絕緣用具，保障絕緣的拉閘桿針對三相控制熔斷器起到快速斷開保險的安全運行狀態，促進跌落式熔斷器更換帶電作業控制構架、三相引線、橫擔處采用均勻絕緣遮蔽的作用，在更換一相進行檢修作業后，迅速對其絕緣遮蔽進行保護控制，確保裝、拆絕緣遮蔽操作縮短用戶停電時間，保障切開熔斷器的保險效率[2]。

2.2 帶電作業更換跌落式熔斷器裝置的設計

第一，電力企業全面提高供電可靠性的管理要求，采用帶電作業更換熔斷器的作業項目。在配網常規設備檢修工況狀態下，帶電操作更換“跌落式”的熔斷器作業性質，分為帶負荷、不帶負荷兩種作業更換跌落式的熔斷器作業方法，其中常規采用帶負荷更換跌落式的熔斷器作業方式。

第二，針對不帶負荷更換分開三相跌落式的熔斷器，實施精準的帶電作業方式，將配電的變壓器運行低壓側的負荷退出方式，作業人員借助絕緣操作斗臂車以及絕緣操作桿，完成帶電更換跌落式的靈活技術應用操作；雖然相關技術較繁瑣，對于作業人員的體力消耗較大，這也是絕緣斗臂車無法到位情況下唯一的作業補充方法。并在帶電作業環節中快拆結構與電線桿連接。拆除跌落式的熔斷器，強化引線連接點的相關拆除操作，避免操作導致不同用戶停電的經濟損失，但跌落式熔斷器在負荷側操作過程中需要用戶停電，將會對電力客戶帶來停電后的經濟效益損失及影響。

第三，據相關資料顯示，帶負荷更換跌落式的熔斷器方法，絕緣引流線直接跨接兩端轉移負荷過程，存在了兩個關鍵節點。一是引流線單方面一端連接帶電體，主要是引流線本體與另一端存在的帶電情況，需要轉移引流線另一端在位置轉移過程中與帶電體和接地體控制有效的距離；二是帶電的引流線如熔斷，作業人員及設備會產生燃弧傷害。有效保障在帶電負荷更換的作業狀態下，全面保障人員技術水平、作業程序、安全措施完成作業的絕緣工具要求，確保帶電作業復雜多樣的項目基于絕緣工具狀態下開展帶負荷更換跌落式的熔斷器作業技術。

3 研制絕緣工具開展帶負荷更換跌落式的熔斷器作業流程

電力企業檢修作業人員針對創新熔斷器相關的技術，研制輔助絕緣工具輔助解決帶電作業的引流線控制，解決帶單體與螺旋接線端形成安全接地體控制距離的絕緣基本操作措施。從而有效防范帶電作業方式轉移負荷，避免熔絲熔斷后產生燃弧，對帶電作業人員及設備影響帶來傷害。

3.1 一種帶負荷熔斷器輔助絕緣遮蔽工具

本輔助工具主要由絕緣支撐桿（空心直徑10mm）、引流線、分斷開關、電桿固定底座以及絕緣遮蔽工具組成。環氧樹脂制成的長1500mm 絕緣支撐桿，通過安裝電桿底座（呈現T 型狀）裝在電桿上，有效支撐物體重量以及增加電桿支撐面積。為了更好的設計電桿接觸面為圓弧狀，特此選用“鎖扣”快速禁固棘輪裝置從而組成該絕緣輔助工具。需要優化緊固裝置在金屬鎖鏈狀態下產生絕緣編織帶狀態，從而滿足沖擊荷載要求，分斷開關呈現自重及刀閘操作的帶電絕緣支撐桿電氣型式的試驗，需要滿足100kV/min 的試驗長度0.4m。其中預防性的試驗滿足45kV/min 的試驗長度0.4m 技術要求，才能應用固定一體狀的支撐桿和電桿固定底座。

根據現場作業，分斷開關控制底座安裝在絕緣支撐桿上，結合現場情況可以自由調節分斷開關底座的位置。底座設計使用單螺絲緊固卡槽，避免分斷開關左右晃動。在分斷開關安裝開關底座上使用跌落式的熔斷器，控制對應的變壓器容量以315kVA 為限，并計算10kV 的高壓側導線控制最大負荷的電流因素為315/10=31.5A。因此分斷負荷電流須>31.5A 能力。其中常規的額定通流能力不<200A，確保環境溫度控制在-30℃～40℃之間，穩定風速在35m/s。分斷開關由底座、支柱絕緣子、導電部分和機構部分組成。其中閘刀由導電刀（兩片）組成，刀片兩側裝有調節壓縮彈簧的高度，得到接觸壓力開關刀閘所需要的自鎖裝置，避免引發事故產生通流時刀閘脫落現象發生，需要設置滿足負荷轉移熔絲熔斷時的負荷電流要求[3]。

接線端設有分斷開關引流線快速導電性能的連接樁（長20cm/直徑2cm），提升全銅結構與分斷開關連接設計包裹結構呈現為單螺絲相互的狀態，避免引流線快速連接樁頭上下晃動的安裝強度，從而提升作業效率。絕緣層厚度為4.5mm，引流線選材截面為50mm2為交聯聚乙烯，單芯軟銅的絕緣導線，控制20℃時引流線直流電阻不>0.393Ω/km、絕緣電阻不<500MΩ/km；引流線外部添加的輔助絕緣套管提升作業人員的安全系數，滿足20kV/min試驗要求的通流能力不<200A，多功能鉗頭設計絕緣桿完成引流線與帶電體連接過程，提升作業人員安全性能。

3.2 帶負荷更換跌落式的熔斷器作業流程

帶負荷更換跌落式的熔斷器作業標準化指導操作，需要準備絕緣工器具，滿足現場復勘、檢測安裝旁路系統環流負荷轉移的熔斷器負荷轉移操作，拆除旁路系統及絕緣隔離工作，引流操作及負荷轉移為關鍵節點。確認在旁路系統工作作業前，需要用5000V絕緣電阻表進行絕緣電阻檢測阻值不<700MΩ、沿面阻值不<500MΩ，新跌落式的熔斷器樁頭與接地體之間阻值不<500MΩ[4]。

旁路系統接地體進行絕緣遮蔽安裝前在作業區域，對帶電體由遠到近、先下后上”的原則設置帶負荷作業，使用硬質絕緣遮蔽工具遮蔽限制作業人員活動范圍。旁路系統安裝按照絕緣支撐桿—分斷開關—分斷開關上下引流線順序安裝引流線帶電搭接分斷開關下側引流線，快速連接樁操作多功能鉗頭帶電引線連接補充絕緣，應防止接線樁頭短路分斷開關兩側接線樁頭進行絕緣隔離操作，保持使用絕緣操作桿、作業人員和帶電體不小于0.7米的安全距離、操作幅度不宜過大。

3.3 裝置的組裝試用

各絕緣部件經嚴格耐壓實驗合格完成后，用驗證方法檢驗結果表明：研制出的帶負荷更換跌落式的熔斷器組合裝置時間僅為37.5分鐘，作業時間減少了32%，有效短接熔斷器兩端更換跌落式的熔斷器的目的。

作業工人熟練操作衡量高效完成作業內容，若工作時線路工作電流為30A，由公式計算得：P= UIcosθ=1.732×10×30×0.9=467.64（kW）。以目前平均電價0.50元/度計,則產生的直接經濟效益。以一年更換跌落熔斷器工作50組計算，則50×233.82=1.1691（萬元），增加經濟效益的同時滿足了客戶的用電需求[5]。

4 結論

綜上所述，研制一種帶負荷更換10kV 架空配電的變壓器方式，由電桿固定底座、絕緣支撐桿、分斷開關、引流線、絕緣遮蔽工具等5部分組成跌落熔斷器輔助工具，使用方便簡單、經濟性好，完成帶負荷更換跌落式的熔斷器的作業新方法安裝引流線的過程完成負荷轉移帶電體作業的安全、高效率。推動了該項目技術的進步與發展，10kV 配電線路跌落式的熔斷器技術成套裝置，由絕緣擋板支撐部件、硬質絕緣擋板、固定單元、絕緣小旁路引線4部分組成滿足作業要求，整套作業工具合理化應用效果，驗證該裝置的作業方式優于之前傳統的絕緣遮蔽工作效率，省工、省時，且保障用戶不用停電，即可完成更換帶電作業操作技術，能夠取得可觀的經濟效益和社會效益。